基于层次分析法的高速铁路选线研究

研究目的:高速铁路建设飞速发展,铁路选线方案众多,影响铁路选线的因素较多,如工程地质条件复杂、工程投资巨大等.传统线路方案比选一般将经济指标作为衡量线路选线的主要影响因素.本文依托南深高速铁路项目,认真分析影响线路选线的多种主要因素,并基于层次分析法建立南深高速铁路选线的决策指标体系,充分考虑多种因素对决策层的影响,建...     

阳安铁路增建第二线山区地质选线

近年来随着我国山区铁路的大量修建,山区铁路地质选线的重要性日益凸显。阳安铁路是典型的山区铁路增建第二线项目,该项目进行地质选线对于降低后期勘察设计难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。针对既有河谷线地段,增建第二线线路穿越区域性大断裂等工程地质问题,采取何种地质选线的技术原则进行研究。研究结论:(1)本次地质选线过程中,综合采用遥感解译、地质调绘、钻探、试验等勘探方法,查清沿线的工程地质条件;(2)对线位比选起决定性作用的工程地质条件主要是断层、滑坡等不良地质,线路通过断层应以大角度、简单工程通过,其余不良地质应以绕避为主;(3)在充分总结汲取山区铁路综合选线技术经验的基础上,提出地质选线、定线原则;(4)通过对阳平关至响水、西乡至石泉、石泉至池河三段线路方案的比选,得出推荐方案。     

基于不确定型决策方法的铁路方案优选

研究目的:对于铁路路径的选择,一般存在多方案比选,本文主要研究基于不确定型决策方法的铁路方案优选。首先,摒弃传统的主观定性的决策方法,研究各种定量决策分析方法,并选择不确定型决策方法作为本文理论方法;然后,在不确定型决策方法中,深入了解"好中求好"、"坏中求好"以及α系数决策方法等三种不确定型决策方法的实施原理;最后,分别利用这三种不确定型决策方法对华中至蒙西地区煤运通道平江至新余段线路方案进行比选,并深入分析各比选结果,得出适用于铁路线路方案比选的理论方法。研究结论:(1)对于铁路选线决策的难点,本文在理论上研究了客观定量决策分析方法;(2)通过三种客观决策方法的比较,本文选取的α系数决策方法为适用于铁路选线的决策方法;(3)通过α系数决策方法的计算,代入工程实践,得出了华中至蒙西地区煤运通道平江至新余段线路的推荐方案,与现阶段施工方案相同;(4)基于客观定性方法的α系数决策方法可为速度目标值较低的货运铁路选线提供参考与借鉴。     

赣龙铁路扩能改造工程综合选线分析

研究目的:赣龙铁路扩能改造工程位于闽赣交界的山区,横穿武夷山脉,沿线地形地貌、地质条件非常复杂,通过对两处典型地段的选线分析,综合考虑地方规划、经济技术、施工难度、工程风险和工程投资等因素,提出一个合理可行线位选择方式。研究结论:(1)赣龙铁路扩能改造工程地处闽赣交界山区,地形地质条件十分复杂,在充分考虑线路长度、工程投资的情况下,结合利用既有线情况、工程地质条件、施工难度、工程风险、地方区域规划和长远发展等情况,进行经济合理的工程选线,是本线的主要特点;(2)扩能改造工程应尽量贴近既有铁路通道,便于接入既有车站,车站布置采用快速、普速分场并站方案,可充分利用既有站房和设备,方便运输组织管理,节约用地,减少地方市政配套建设。但对部分既有线路标准低,呈"弓背"线型地段,结合线路经由经济据点的比选及工程经济综合比较,可采用裁弯取直,结合地方城市发展规划,另设新站方案;(3)对细部线位的比选主要考虑工程地质条件、施工难度和风险,以工程可行性为主要评价指标;(4)宏观与局部,总体与细部相结合的选线方式,能做到线路方案服从大局,具体工程安全经济,技术方案合理,现场施工可行;(5)该成果可供其他既有线扩能线路方案比选和山区铁路勘察设计参考。     

川藏铁路雅安至康定段环保选线研究

研究目的:川藏铁路是国家"十三五"规划重点建设项目,目前林芝至拉萨段、成都至雅安段均已经开工建设,雅安至康定段已完成可行性研究,康定至林芝段正在开展前期研究工作。川藏铁路以地形起伏大、地质条件复杂、环境敏感而著称,保护生态环境成为川藏铁路建设中制约线路方案的难题之一,因此开展环保选线研究十分必要且意义重大。本文通过总结川藏铁路雅安至康定段环保选线取得的经验,旨在为该区域类似项目提供参考。研究结论:(1)选择的线路方案坚持依法合规原则;(2)综合考虑各方面因素,开展多方案比选,推荐环境影响最小的方案;(3)重大敏感区先期开展论证及专家咨询,征求主管部门意见;(4)工程形式、大临工程选址以及施工组织要得当,降低对环境的影响;(5)环保选线研究成果可为后续其他铁路项目提供借鉴。     

基于变权理论的铁路选线方案评价模型

研究目的:铁路选线时选择的线路方案是否科学、合理,不但关系新建铁路的投资、运输效益,还对沿线周边的经济社会发展产生长远的影响。因此,开展线路方案评价模型的研究,对于新建铁路的选线设计和成功运营都具有重要作用。研究结论:(1)引入变权理论计算指标权重,根据各指标具体取值的不同,适当调整其权重,以保证指标间的均衡性;(2)利用云模型理论,分别从指标的模糊性、随机性和离散性三个方面对定性指标进行有效量化;再通过TOPSIS法确定各备选方案的综合优越度,从而对铁路线路方案进行评价和排序;(3)实例分析表明,玉溪至蒙自段铁路三个线路走向方案的优越度分别为84. 2%、68. 34%和2. 29%,从而得到第一个方案最佳;(4)本研究成果对铁路选线方案评价和比选具有参考价值,可为决策者提供一种新的思路和手段。     

基于数字地球的铁路三维空间选线技术研究

研究目的:基于数字地球建立铁路三维空间选线平台.研究结论:系统充分利用了数字地球软件提供的数字地形及高清影像等基础地理信息资源,建立了三维空间选线平台,并在"安康至张家界"、"郑州至万州"等项目中成功应用,应用表明该系统具有以下特点: (1) 实现了从Google Earth中的实时批量提取数字地形与影像数据;(2) 利用Google Earth的KML技术实现在Google Earth进行铁路平面定线,使Google Earth成为铁路的三维空间选线平台;(3) 建立了一个铁路线路及沿线自然环境的属性信息录入和查询机制;(4) 在传统AutoCAD平台下构建了新建铁路线路平、纵、横设计模块,满足铁路线路精细设计阶段的的各种功能,重点解决了纵断面优化问题;(5)实现了铁路设计成果在Google Earth中的三维可视化.     

玉溪至磨憨铁路地质与风险综合选线设计

研究目的:鉴于我国铁路特别是艰险山区铁路的大量修建,建设施工的风险也增大,而控制风险的源头在于设计。铁路设计经过多年的发展,更加注重工程的安全性、可靠性、低风险性、经济性。本文研究了玉溪至磨憨铁路前期工作选线设计,提出了各设计阶段的选线思路。研究结论:(1)玉溪至磨憨铁路地形起伏大,地质条件复杂,风险较高,通过大量的方案综合比选,使线路从热泉低温带穿过,活动断裂对工程的影响小,隧道风险大大降低,为以后的设计打下了坚实的基础;(2)不同的铁路项目,其选线的风险是不同的,应根据项目具体分析风险选线的原则,从设计过程分析,地质与风险综合选线在预可研阶段以宏观分析判断为主,应以区域地质资料结合现场调研情况拟定重大风险选线原则,从而指导选线设计,可研阶段要进一步查明地质条件并对重大地质风险进行验证,有必要进行地质专题研究,初步设计和施工图阶段要落实工程措施;(3)本文的研究可对其他高风险铁路工程选线设计提供一定的借鉴意义。     

基于智能CAD系统的铁路选线方案多目标综合评价方法

在分析铁路选线领域知识特点的基础上,建立了铁路选线多方案综合评价模型,阐述了评价铁路选线方案优劣的综合评优方法,即带偏好信息的设计方案多目标灰色关联度决策方法;提出了根据线路方案设计信息直接获取铁路选线方案的评价指标信息和自下而上逐层构造决策矩阵并进行多目标综合评价的思想.本文提出的方法已被成功地用于铁路新线设计智能CAD系统.     

岩溶区铁路综合选线及辅助决策技术研究

为在岩溶区铁路选线设计中尽量规避岩溶不良地质对于铁路路工程的危害,结合工程实践,全面、深入总结选线、设计原则,研究线路方案的定量化评价方法,并对计算机辅助决策系统进行探索性研究,以期提高岩溶区选线决策的科学性、合理性.参考已有研究成果和工程实践等相关资料,依托黔张常铁路的勘察、设计、建设,归纳总结出具有普遍适用性的岩溶...     

考虑确定型偏好行为的艰险山区铁路选线决策方法研究

针对传统铁路选线方法研究中未考虑决策者的主观偏好行为,基于决策理论考虑确定型偏好行为对艰险山区铁路线路方案选择的影响,力争构建最佳决策方法来契合决策者的确定型偏好行为。引入直觉模糊集理论,考虑决策者在决策时的犹豫度,通过直觉模糊交叉熵距离度量直觉模糊集的距离或差异程度;构建艰险山区铁路方案比选指标体系,包括技术可行性、经济合理性、施工条件及环境影响、社会政治经济意义4个评价指标层;结合灰色关联分析法思想,考虑评价指标层在权重完全未知和部分未知两种情况下的决策方法。通过案例分析,验证该决策方法的可行性和实用性,提高决策的质量和水平,指导艰险山区铁路选线方案决策。     

兰新高铁穿越大风区线路选线及防风措施设计

研究目的:铁路选线设计及工程措施设计是项目设计的重点和难点,直接关系到项目建设的经济性及可靠性。结合兰新高铁工程实施,通过分析提出穿越百里风区段选线原则及综合比选要点。针对风灾对铁路的危害,开展路基、桥梁、防风明洞等防风科研,提出关于时速200 km铁路有针对性的防风措施设计。研究结论:(1)风灾对既有兰新铁路存在多方面的危害,兰新高铁速度快、车体轻,威胁更大,线路方案研究及防风措施设计十分重要;(2)穿越百里风区段线路走向选择,风灾影响是重要的控制因素,同时要坚持功能选线、地质选线、环保选线、安全选线、经济选线的原则;(3)兰新高铁穿越百里风区段采用沿既有兰新线南侧并行方案满足功能需求的同时,通过易于实施的防风措施既减缓风灾危害,而且可以减少环境影响,节省工程投资;(4)路基防风工程以挡风墙为主要结构形式,其结构形式主要有悬臂式、扶臂式、柱板式等类型,结合风区划分、风速分布及频率特征,在不同的路堤高度和路堑深度分别确定;(5)桥上防风屏均采用钢结构,桥梁采用具有防风作用的槽形梁,可有效解决结构和防风等安全要求;(6)在百里风区风力强劲的核心区段,为加强防风措施,设置部分防风明洞;(7)本文所述的线路选线及防风措施设计可为类似项目设计提供参考依据。     

铁路引入天津国际滨海机场通路方案研究

研究目的:阐述将铁路引入天津滨海机场的重要意义,并结合既有建筑物分布和远期城市规划,对线路沿京山铁路通路方案和沿程林庄通路等方案进行研究,为其它相似工程的选线思路提供参考。研究方法:考虑线路所处位置地形地貌和城市规划,通过对铁路引入天津国际滨海机场通路方案的阐述,采用统计、类比和优缺点评价进行综合技术经济比较。研究结果:针对铁路引入机场通路方案的研究,总结出一套可行性较强的选线思路、接轨点选择和其他一系列有针对性的配套技术措施。研究结论:沿京山铁路通路方案,与城市规划干扰少,建筑物拆迁量小,与机场的现状及规划衔接较好,方便旅客出行,推荐选择该方案是合理的。     

基于GIS的不良地质区域线路方案优选方法研究

现代铁路选线设计特别注重复杂地质条件下的线路方案设计及比选问题,而地质问题涉及因素众多,线路方案决策具有较强综合性特点。利用GIS的数据管理和空间分析决策功能可以实现线路方案行经区域不良地质特性的有效表达和提取,并且可以分析出不同线路之间行径区域的不良地质情况对比。通过利用ArcGIS构建不良地质区域铁路走向辅助决策的层次分析模型,并且结合层次分析法,实现基于地质选线的方案优选。     

基于大地震风险的川藏铁路线路方案评价模型

研究目的:川藏铁路途经的道孚、甘孜地区是我国著名的高地震烈度区,区内地震活动强烈,频次高、震级大。因此,开展针对川藏铁路的基于大地震风险分析的线路方案评价研究,对于川藏铁路的选线设计和安全运营具有重要作用。研究结论:(1)提出了铁路大地震风险的定义及计算方法,并通过改进铁路传统的评价方法,建立了大地震风险区铁路线路方案评价模型;(2)利用ALARP准则将风险分为可接受风险、可容忍风险及不可容忍风险三类,通过利用改进的方案评价方法和汶川大地震实震统计数据提出了相应铁路大地震风险的分类标准,并建立了通过方案比选作业从宏观层面实施铁路大地震风险调控的技术体系;(3)最后的实例分析表明:桥隧比例低的线路方案,考虑了大地震风险后的年换算工程-期望运营费增加不多,这应是具有普适性的现象;(4)该研究成果可为川藏铁路及其他高烈度地震区铁路的线路方案研究提供参考。     

基于RS和GIS的铁路选线设计及综合评价模型初探

介绍了RS(遥感)专题信息的提取,构建了基于RS、GIS(地理信息系统)的铁路选线设计影响因素分析提取模型,探讨了基于AHP(层次分析法)多方案综合比选评价模型,为优化铁路选线提供了科学依据。     

改建成昆铁路峨眉至米易段地质选线方案研究

研究目的:成昆铁路沿线受构造作用影响,沿线地形地质条件极其复杂,岩体异常破碎,沿线崩塌、滑坡、泥石流、煤层瓦斯及采空区、活动断裂为控制线路方案的主要工程地质问题。开展地质选线技术研究不仅可以最大程度地避免线路穿越风险极高的工程地质问题段落所带来的工程安全隐患,也可为该地区远景铁路规划提供参考。研究结论:(1)在现场地质调绘、钻探、物探、室内试验分析及相关专题研究工作基础上,认为本线控制线路方案的主要不良地质有崩塌、滑坡、泥石流、煤层瓦斯及采空区、活动断裂;(2)针对本线的主要工程地质问题,提出了复杂地质条件下铁路地质选线原则;(3)综合分析了各方案地质条件,利用选线原则选定了工程地质条件相对较优的线路方案;(4)该研究成果对于复杂艰险山区铁路工程地质选线具有借鉴意义。     

基于岩爆烈度预测的川藏铁路线路比选研究

拟建川藏铁路线路穿越区域地质条件复杂,隧道工程占比高、埋深大和岩体初始应力高,具备岩爆灾害发育的必要条件,岩爆地质灾害的分析预测对川藏铁路线路比选尤为重要。通过分析国内地下工程岩爆案例,再结合新建川藏铁路某段的实际情况分析岩爆影响因素,考虑指标的重要性、相关性和易获取性,选取岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别4个指标,采用层次分析法(AHP)-专家打分法,建立隧道岩爆灾害烈度预测模型。通过对拟建川藏铁路某段的K、A和C三个比选方案的隧道岩爆灾害烈度进行预测,并通过统计分析获得C方案的岩爆灾害影响最小,为推荐选线方案。在新建川藏铁路某段的岩爆烈度预测实际应用表明,该模型能较为快速地进行岩爆烈度预测,在铁路前期选线阶段具有较好的适应性。     

蒙西至华中地区铁路煤运通道选线思路探析

结合蒙西至华中地区铁路煤运通道(蒙华铁路)的设计,针对本通道路网规划、功能定位、集疏运系统规划、地形地质条件、环保水保要求、施工运营安全等特点,对铁路集疏运区段、复杂山区、复杂地质地段等线路方案进行研究,归纳总结本项目的选线思路和方法,应注重地质选线、环保选线、工程选线等综合选线,对于环境敏感点首先考虑绕避方案,并进行多方案论证,做到工程建设与生态环境和谐统一。     

新建长寿、垫江、梁平铁路选线设计思路

研究目的:长寿、垫江、梁平铁路的修建将使本地区资源优势迅速转化为经济优势,因此设计出一条线路短、工程小、投资少的铁路方案,对促进区域内的经济发展和完善铁路路网结构均具有十分重要意义。研究方法:以拟建长寿、垫江、梁平铁路沿线的经济、自然条件和工程特征为基点,通过分析铁路线路走向、设计坡度、接轨方案等设计要素,优化线路方案,节约投资,协调与其他基础设施项目布局。研究结论:经过对该项目的选线设计研究,提出了一条线路短、工程小、投资少的铁路线路方案,这个选线设计方案既能与沿线城镇基础设施和建设规划项目有机地配合,带动和促进沿线经济发展,同时又能较好地适应铁路运输要求